Pression de sélection par l'Homme - Cours de SVT Terminale S avec Maxicours - Lycée

01 49 08 38 00 - appel gratuit de 9h à 18h (hors week-end)

Pression de sélection par l'Homme

Objectif(s)
Comment l’Homme peut-il améliorer la qualité des plantes qu’il consomme ?
Les végétaux jouent un rôle essentiel pour la survie de l’espèce humaine. Ils sont à la base de l’alimentation animale qui sert à nourrir l’Homme. Au cours des siècles, depuis les débuts de l’agriculture il y a 11 500 ans, l’Homme a toujours cherché à améliorer les espèces végétales qu’il cultive.
1. La sélection du maïs au cours des siècles
a. La téosinte : ancêtre sauvage du maïs
Il y a 7000 ans, les Amérindiens cultivaient une espèce végétale : la téosinte. Cette espèce sauvage pourrait être l’ancêtre du maïs. Elle est caractérisée par un plant très touffu et des grappes de grains formées d’une seule rangée. Les grains sont petits, de forme triangulaire. Leur enveloppe appelée glume est épaisse et de couleur sombre. Lorsqu’ils sont mûrs, les grains tombent au sol. Le glume protège les grains contre les parasites ce qui les rend plus résistants en milieu naturel.

Des fouilles archéologiques réalisées en Amérique Centrale, ont permis de trouver des épis résultant de croisements entre différents individus de téosinte par les Amérindiens.

Le maïs est cultivé actuellement uniquement dans des agrosystèmes. Il est caractérisé par un plant formé d’une seule tige et des épis comprenant 20 rangées de grains. Ces derniers ont une enveloppe fine et sont de couleur jaune et restent accrochés aux épis à maturité.

b. La domestication de la téosinte
À chaque cycle de reproduction, les Amérindiens sélectionnaient les grains de téosinte qui présentaient des caractères favorables à leur consommation : taille, aspect, …., pour les replanter pour l'année suivante.
Ils ont ainsi sélectionné les individus sauvages au cours des siècles, modifiant ainsi leur phénotype, pour créer une espèce domestiquée. La sélection n'est plus naturelle mais exercée par l'Homme.

Il est possible de voir apparaître des plants présentant le phénotype « téosinte » dans des champs de maïs cultivés en agrosystèmes. De même, on voit des plants présentant le phénotype « maïs domestiqué » parmi les plants sauvages de téosinte. Dans ce cas, les plants sont plus fragiles et moins résistants.

c. Impact de la sélection sur le génotype de l'espèce
On connaît les gènes impliqués dans le contrôle de l’architecture des plants et des enveloppes des grains, respectivement : tb1 et Tga1.

On constate des différences génotypiques entre le maïs et le téosinte :

• Si on compare la quantité d’ARNm produit à partir du gène tb1 entre le maïs et le téosinte, on constate que ce gène est plus fortement exprimé chez l’espèce domestiquée que ce soit dans l’épi femelle ou le pédoncule.
• Le maïs et le téosinte présentent des allèles différents : l’allèle présent chez le maïs conduit à une graine entourée d’une enveloppe plus fine (le glume), donc plus vulnérable en milieu naturel.

Ainsi, à partir d’une espèce ancestrale sauvage vivant dans un écosystème naturel, l’Homme a réussi à sélectionner une population d’individus présentant un phénotype très éloigné de celui d’origine, lui apportant un avantage alimentaire.

Toutefois, ces individus restent interféconds malgré leur isolement génétique. Les caractères choisis sont recherchés par l’Homme mais sont défavorables à la survie de l’individu dans le milieu naturel. Ces caractères sont exprimés à partir d’allèles résultant de mutations peu fréquentes dans la population sauvage.
Cette sélection conduit donc à la réduction de la diversité génétique et à l’obtention d’individus homogènes. Les nouveaux plants sont adaptés à la vie domestique mais ne le sont plus à la vie sauvage.

2. La sélection à l'origine des variétés
Quelque soit l’espèce végétale considérée, on dénombre aujourd’hui un très grand nombre de variétés. C'est une forme de biodiversité qui est le résultat de la main de l’Homme.

Prenons pour exemple la pomme.

Il existe plus de 20 000 variétés de pommes qui sont le résultat de croisements artificiels réalisés par l’Homme. Ces variétés présentent des tailles, des couleurs, des textures, des compositions chimiques différentes qui vont permettre différentes utilisations.
Certaines variétés sont préférentiellement utilisées pour produire du cidre, d’autres sont appréciées pour l’ornement.
Toutes ces espèces sont issues d’une même espèce ancestrale sauvage : Malus pumila. Elles présentent donc des caractères communs mais sont aussi différentes par leur génotype. Si on compare ces espèces entre elles, on constate qu’elles n’ont pas, par exemple, les mêmes capacités de résistance aux parasites.

Les variétés décrites chez le maïs ont des utilisations diverses en fonction de leur teneur en glucides.
Cette caractéristique dépend de l’expression de certains allèles codant des enzymes de la voie de synthèse de l’amidon. L’amidon est le glucide de réserve des végétaux. Il est composé d’amylose et d’amylopectine.
Les variétés incapables de synthétiser l’amylose vont être utilisées préférentiellement en amidonnerie. Les autres seront utilisés pour l’alimentation humaine, la semoulerie, la papeterie, la cartonnerie, la chimie, la pharmacie et la cosmétique.

Ainsi, la biodiversité variétale résulte d’une sélection empirique par l’Homme.
Les variétés sont toutes issues de la même espèce ; chaque variété présente des caractéristiques choisies par l’Homme qui vont optimiser la productivité et l’utilisation du produit (résistance aux parasites, quantité de réserves)
Cette diversité variétale est une richesse à préserver. Une banque de semences a été créée en Norvège pour leur préservation.

3. La sélection « moderne »
Grâce aux avancées technologiques, l’Homme peut maintenant accélérer le processus de sélection en laboratoire.

Pour cela, on utilise une population d’individus hétérogènes. Les individus sont donc tous hétérozygotes. L’objectif est d’obtenir une lignée pure homozygote pour les allèles choisis au préalable.
Afin d’obtenir cette lignée pure, le sélectionneur va utiliser le pollen d’un plant dont il veut préserver les caractéristiques pour féconder les ovules de ce même plant : c’est l’auto-fécondation. Ce processus est répété sur plusieurs générations en sélectionnant à chaque étape les meilleurs plants.

L'essentiel
L’amélioration des végétaux destinés à l’alimentation animale ou humaine et à l’industrie est une pratique que l’Homme mène de façon empirique depuis sa sédentarisation et les débuts de l’agriculture.
Il a toujours cherché à favoriser la reproduction des plants présentant des caractéristiques favorables comme la résistance aux parasites, la taille de ses réserves de glucides, son goût, sa couleur...

Ces pratiques lui ont permis de générer des espèces totalement domestiquées (comme le maïs) qui ne sont plus du tout capables de résister seules en milieu naturel. Ces espèces ne peuvent se développer qu’en agrosystème.

La biodiversité variétale constitue une richesse et un patrimoine qu’il faut préserver. Elle résulte des croisements empiriques réalisés par les paysans au cours de siècles. Elle permet de disposer pour chaque espèce végétale, de nombreuses variétés répondant aux besoins de l’Homme (qualité gustative, productivité, résistance aux maladies).

Aujourd’hui, l’Homme pratique cette sélection artificielle en laboratoire par auto-fécondation  des plans afin d’augmenter le taux d’homozygotie au sein d’une population pour un ou plusieurs caractères sélectionné(s).

Vous avez déjà mis une note à ce cours.

Découvrez les autres cours offerts par Maxicours !

Découvrez Maxicours

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

Découvrez
Maxicours

Des profs en ligne

Géographie

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17h à 20h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les 10 matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Une interface Parents